Coreマイクロアーキテクチャを採用するCPU，Core 2 ExtremeやCore 2 Duoの販売が始まっている。4Gamerで何度となく示しているように，ゲームにおける性能は申し分なく，これからゲーム用PCを購入するに当たって，性能的に最良の選択肢なのは間違いない。

 

Xeon 5160のリテールパッケージ

　そんなCoreマイクロアーキテクチャ最速のCPUは，当然のことながらCore 2 Extreme X6800/2.93GHz……と言いたいところだが，実は，同製品を上回るスペックのCPUが，すでに販売されている。それが「Dual-Core Xeon 5160/3GHz」（Xeon：ジーオン，以下Xeon 5160）だ。
　最近は，搭載サーバーなどのテレビCMが流れたりしているから，聞いたことのある人も少なくないだろう。

 

　では，XeonはどんなCPUなのか。昔話をしても長くなるだけなので，Xeon 5160について述べることにするが，Coreマイクロアーキテクチャを採用するIntelのサーバー＆ワークステーション向けCPUシリーズ，Dual-Core Xeon 5100番台の一つ。2006年8月上旬時点では最上位モデルとなる。

 

　Core 2 Extreme X6800との違いは表1にまとめたが，見れば分かるように，同じマイクロアーキテクチャを採用することもあって，基本的には同じCPUである。ただし，Xeon 5160ではデュアルCPUシステム（デュアルコアCPUではなく，物理的にCPUが2個あるシステム）に対応していること，そして何より，FSBクロックが1333MHz（FSB設定333MHz）であることが，Core 2シリーズとは決定的に異なっている。これが，先述した「Core 2 Extreme X6800を上回るスペック」の根拠だ。

 

 

 

■動作には専用の環境が必要

 

　ただ，同じマイクロアーキテクチャを採用したCPUといっても，表1で示したように，対応ソケットが異なるため，Xeon 5160をそのままIntel 975/965 Expressマザーボードで利用できるわけではない。Xeon 5160（というかXeon 5100番台）はLGA771というCPUパッケージを採用しているため，このLGA771に対応したマザーボードが必要。現時点でLGA771に対応したチップセットとしては，Intel 5000シリーズが用意されている。

 

左の写真がXeon 5160を上から見たところ。LGA775用のCore 2 DuoやPentium 4/Dと同じような外観だが，右の写真で比較すると分かるように，三角形のマーキングと切り欠きの位置がデスクトップ向けCPUとは異なっている。ちなみに右の写真で左がXeon 5160

 

　Intel 5000シリーズは，Xeonと同様，サーバーやワークステーション用のチップセット製品群。より大容量のメモリを扱えるようにするため，Intel 5000シリーズでは，メモリ周りに大きく手が入れられている。
　とくに大きいのが，「FB-DIMM」の採用だ。FB-DIMMとは「Fully Buffered-DIMM」の略称で，DIMMとはメモリモジュールのこと。Core 2 Extreme/Duoに対応したIntel 975/965 Expressでは，PC2-6400/5300などといった規格のDDR2 SDRAM DIMM（＝DDR2メモリモジュール）が必要になるが，Intel 5000シリーズでは同じDDR2でも，DDR2 SDRAM FB-DIMMが必要になる。

 

FB-DIMMの例。中央に見えるヒートスプレッダの下にAMBが搭載されている。1チャネルに複数のFB-DIMMがある場合，データはAMBを順に通って，メモリコントローラやメモリセルへ渡される仕組み

　FB-DIMMでは，モジュール基板上に「AMB」（Advanced Memory Buffer）を搭載する。AMBは名称こそ“Buffer”だが，実際はシリアル−パラレル変換チップだ。
　細かく解説すると難しくなるので簡単に説明するが，現在のメモリモジュールにおいて，基板上のメモリチップは，それぞれがノースブリッジ（AMD64ファミリーではCPU）内蔵のメモリコントローラと直接接続している。これを「パラレル接続」というが，この方式では，メモリが高速化するとタイミングのズレがデータ転送において致命的になりやすいし，大容量化するためには配線を多くしなければならない。そこで，メモリチップをAMBとパラレル接続し，AMBとメモリコントローラ間を「シリアル接続」することで，メモリモジュールの抱える問題を回避しようというのが，FB-DIMMだ。

 

　たいていのデスクトップ向けマザーボードでメモリスロットが4本なのは，パラレル接続であるためだが，FB-DIMMを採用するIntel 5000シリーズでは，当然それ以上のメモリを利用可能になる。このあたりは，サーバー/ワークステーション用らしいところだが，ハイエンド指向のゲーマーからすると，64bit OS時代に向けて，メモリをより多く搭載できるIntel 5000シリーズは魅力的に映ることだろう。

 

Intel 5000XマザーボードにおけるDIMM接続方法の例。4枚までは，“1本飛ばし”で装着する

　なお，Intel 5000シリーズには「Intel 5000X」「Intel 5000P」「Intel 5000V」の3モデルが用意されているが，このうちPCI Express x16をサポートするのはワークステーション向けのIntel 5000Xのみ（残る二つはサーバー向け）。このため，以下はIntel 5000Xについて述べていきたいが，Intel 5000Xではクアッドチャネル（4ch）のメモリアクセスをサポート。Intel 5000XはDDR2 667までのサポートとなるので，理論上のメモリバス帯域幅は5.3GB/s×4＝21GB/sに達する。Intel P965 ExpressがDDR2 800のデュアルチャネルアクセスで12.8GB/sだから，メモリバス帯域幅は1.6倍強だ。

 

　ただ，いいことだけでもない。AMBの動作クロックはメモリチップの6倍という仕様のため，667MHz×6＝4GHzで，さすがに4GHz動作となると消費電力や発熱の問題も生じてくる。また，AMB自体にコストがかかるため，同じ1GBモジュールで比較すると，8月上旬時点でDDR2 SDRAM DIMMが著名ブランド品で1万円台半ばのところ，FB-DIMMは2万円台半ばで，かなり高い。

 

　このほか，最新チップセット同士ということで，Intel P965 Expressとの比較を表2にまとめてみたので参考にしてほしい。サーバー/ワークステーションでよく利用される高速バス「PCI-X」（PCI Expressとは異なる）をサポートするほか，サウスブリッジ「Intel 6321ESB」（ESB：Enterprise South Bridge）がParallel ATAをサポートする点も，違いとしては重要だ。

 

 

 

Core 2 Extreme X6800と
シングルCPUシステム同士で比較

 

　Core 2対応システムとはかなり異なる仕様のため，前置きが長くなったが，ここからは実際のテストに入っていきたい。

 

　まず，Xeon 5160だが，今回はできる限り環境をCore 2システムと揃えるため，シングルCPU構成でテストを行う。マザーボードはSupermicro Computer製のデュアルXeon対応，Intel 5000X搭載製品「X7DAE」を用意した。

 

X7DAE。Extended ATX（E-ATX）仕様の巨大なマザーボードで，LGA771対応CPUソケット×2，PC2-5300 DDR2 SDRAM FB-DIMMスロット×8を用意。メモリは最大64GB搭載可能だ。チップセット構成はIntel 5000X＋Intel 6321ESBで，加えてIntel 6321ESBとPCI Express x8で接続するPCI Express−PCI-Xブリッジ，PXH-Vを搭載。3本のPCI-Xスロットは，ベージュの2本がPXH-V接続で動作クロック133MHz，水色の1本がIntel 6321ESB接続で同100MHzとなっている。拡張スロット周辺に背の高いコンデンサなどはなく，グラフィックスカードの利用に制限はなさそうだ。なお，PCI Express x16スロットはそれぞれ16レーン，4レーン動作。右の写真で一番左のスロットは，IPMI 2.0というシステム管理インタフェース向けで，まあ，PCユーザーには無関係である

 

AP28K72C4BHD5S メーカー：ATP Electronics 問い合わせ先：リオワークス（販売代理店） http://www.rioworks.co.jp/mt/

　Xeon用のメモリモジュールはATP Electronics製のPC2-5300 DDR2 SDRAM FB-DIMM「AP28K72C4BHD5S」（容量1GB）を4枚用意し，2GB/4GBの両方でテストを行うことにしている。
　なお，ATP Electronicsによれば，AP28K72C4BHD5Sのレイテンシは「5-5-5」とされているが，X7DAEにはレイテンシ設定がなく，また各種ユーティリティソフトを利用しても，レイテンシ設定は確認できなかった点を，あらかじめお断りしておく。

 

　比較対照用に用意したのは，BIOSTAR MICROTECH製のIntel P965 Expressマザーボード「TForce P965 Deluxe」。こちらはごく普通のPC2-6400 DDR2 SDRAM DIMM 1GB×2をメインメモリとして利用した。このほかテスト環境は表3のとおり。

 

　最後になるが，ゲームテストに当たっては，4GamerのベンチマークレギュレーションVersion 1.0に準じている。詳細なテスト方法は，そちらを参照してほしい。

 

 

動作クロック3GHz＆FSB 1333MHzの効果は
FB-DIMMを前に霞む

 

　さて，さっそくベンチマーク結果を見ていくことにしよう。今回は順番を少々前後させて，「F.E.A.R.」（Version 1.06）と「TrackMania Nation ESWC」のスコアから先に見ていく。

 

　結果はグラフ1，2にまとめたとおり。FSB 1333MHzの効果がどこまで出るか，気になっていた人もいると思うが，FSBクロック1066MHzのCore 2 Extreme X6800と比べて，スコア的なメリットは見い出せない。 　一般論として，「ワークステーション用マザーボードは，デスクトップ用マザーボードよりも，安定性に重きを置いて作られているため，スコアが低めに出る」傾向にある。それを考慮すればXeon 5160はかなり健闘しており，むしろスコアはかなり高いのだが，インパクトのある結果でないのも，また確かだ。

 

　続いて，「Quake 4」（Version 1.2）と「Lineage II」（グラフ3，4）。こちらは，逆の意味でインパクトがある。というのも，Xeon 5160は，Core 2 Extreme X6800を引き離すどころか，逆にスコアが落ち込んでいるからだ。とくにQuake 4では，「かなり大きく」といっていい落ち込みである。

 

　念のため，「3DMark05 Build 1.2.0」「3DMark06 Build 1.0.2」のスコアもチェックしてみたが，やはりXeon 5160のスコアは低めだった（グラフ5，6）。

 

　なぜこんなことになっているのだろう？　これを考えるには，いくつか前提となる情報が必要になる。

 

　前述したように，Intel 5000Xチップセットでは，クアッドチャネルメモリアクセスが可能だ。この4chは，従来のデュアルチャネルアクセス系統をそれぞれ「Branch」と呼び，二つのBranchで4chとしている。
　同時に，Branchへのアクセス方法については，「Interleave」「Sequencial」「Single Channel」「Mirror」が用意されており，性能を重視するならInterleaveを選ぶことになる。そして，Interleaveの設定は，「1：1」「1：2」「1：4」から選択可能だ。
　Intelの資料から判断するに，メモリを2枚利用するときは1：2，4枚時は1：4が最適らしいのだが，念のため，ベンチマークテストに当たっては，Quake 4を用いて，どの設定が最も高速かを検証した。その結果がグラフ7で，明らかに1：1のスコアが最もよかったため，今回はXeonのテストにおいてはすべてInterleave 1：1の設定を行っている次第である。

 

　……話を元に戻すと，この設定で，描画負荷の低い低解像度設定時には，常に4DIMMのスコアが高い。そこで，原因はメモリにあるのではないかと推測し，PCのさまざまな情報を取得できるユーティリティ「Everest Ultimate Edition 2006」（以下Everest）を用いて，メインメモリのレイテンシを計測してみた。その結果をまとめたのがグラフ8だが，同じPC2-5300仕様で見たとき，FB-DIMMはDIMMより45％も遅いのが分かる。

 

　続いて，同じくEverestで，今度はメインメモリの転送速度をリード/ライト/コピー（Read/Write/Copy）で見てみた（グラフ9）。Xeonは4DIMMのInterleave設定にすることでスコアを大きく伸ばすが，逆転するWrite以外では，Core 2 Extreme X6800にやはり大きく水を空けられている。

 

　念のため，Everestと似たようなユーティリティソフト「Sandra 2007 SP1」を用いて，L1/L2キャッシュを含めたメモリ性能をチェックしてみる。すると，L1/L2キャッシュに収まる4MB以内では，CPUの実クロックやFSBクロックで勝るXeon 5160が（ごくわずかだが）上回っており，CPU自体のメモリ性能に問題はないようだ（グラフ10）。

 

　Quake 4（というかDoom 3エンジン）では，頂点データをメインメモリから読み出す処理が頻発する。また，Lineage IIのようなMMORPGでは，頂点だけでなく，それ以外のデータの読み出しもかなりの量になる。このように，メインメモリからの読み出しが多いゲームでは，Xeon 5160というか，Intel 5000X＆FB-DIMMは圧倒的に不利だ。4MBのL2キャッシュ内にデータが収まればCore 2シリーズと互角の性能をたたき出すのだが，そうでない場合のペナルティが大き過ぎる。

 

　なお，参考までに，PCの総合性能を推し量るベンチマークテスト「PCMark05 v1.1.0」を実行し，総合スコアとCPUスコアをグラフ11にまとめてみた。ゲーム以外の局面における性能が気になる人は，参考にしてほしい。

 

 

 

消費電力が高めのXeonシステム
メモリの消費電力がすべてを台なしに？

 

　次に，システム全体の消費電力を比較してみよう。
　ここではできる限りCPUだけに負荷をかけるべく，MP3エンコードソフト「午後べんち」を利用。OS起動後30分放置した直後を「アイドル時」，午後べんちを連続実行し30分経過した時点を「高負荷時」とし，ワットチェッカーを用いて計測した結果をスコアとした。
　ただし，そもそもXeonとCore 2 Extremeではマザーボードが異なるうえ，X7DAEはE-ATX仕様のため，部品点数が多く，明らかに不利。マザーボードの電力差を取り戻すことは難しい。
　そこでXeon 5160システムにおける，DIMM×2とDIMM×4の違いに注目してみる（グラフ12）。すると，アイドル時で20W。FB-DIMM 1枚の消費電力は10Wという計算だ。

 

CPU-Zで，EIST有効時の状態をチェックしてみた。なお，CPUのリビジョンはB2ステッピングである

　10Wというのは，一般的なDDR2 SDRAM DIMMの消費電力比で2倍以上。AMBを搭載するFB-DIMMはかなりの“電力食い”である。今回試用したメモリには，全体を覆う仰々しいヒートスプレッダが装着されているが，それでも発熱はかなりのもので，パフォーマンスの検証時にはファンで風を当てたほどだった。
　省電力機能である拡張版Intel SpeedStepテクノロジ（EIST）は有効で，システム全体の消費電力は13W下がったが，最低動作倍率がXeon 5160とCore 2 Extremeでは同じ6倍なので，最低動作クロックは前者が2GHz，後者が1.6GHz。CPU単体で見たとしても，消費電力はXeon 5160のほうが不利といえる。

 

　続けて，同条件でCPUの温度を計測してみる。28℃の室内で，テスト用システムはケースに組み込まず，バラックの状態だ。
　温度測定に当たって，Xeon 5160はX7DAEはマザーボードに付属する「Super●Doctor III」，TForce P965 Deluxeも同じく付属の「TForce HW Utility」という，ユーティリティソフトを利用。CPUクーラーはいずれもCPUのリテールパッケージに付属するものを使うことにする。
　つまり，マザーボードもCPUクーラーも，計測ユーティリティも異なるわけで，厳密な比較ではない。グラフ13についてはあくまで参考程度に見てほしい。

 

Xeon 5160リテールパッケージ同梱のCPUクーラー

　さて，一見して気になるのは，TDP 80WのXeon 5160より，TDP 75WのCore 2 Extreme X6800のほうがCPU温度が高く出ている点だが，これについて説明しておこう。
　Xeon 5160のリテールパッケージに付属するCPUクーラーは，ヒートシンクが銅製で，ファンの回転数もかなり高い，Core 2 Extreme X6800用とはまるで異なる形状のシロモノだ。もっといえば，このクーラーは非常にうるさく，とてもではないが，普通に室内で利用できるレベルではない。Xeon 5160搭載システムをゲーム用に使うのなら，CPUクーラーの交換は必須である。

 

X7DAEのボード裏面

　最後に細かい話だが，X7DAEにはCPUクーラーを取り付けるためのバックプレートが付属していない。CPUクーラーを購入するのであれば，バックプレート付きのものを選択するのがいいだろう。確認したところ，CPUクーラーは，LGA771用はもちろん，Socket604用も基本的にそのまま利用できるようだ。

 

 

CPU自体の性能は高いが
システム性能＆価格面でゲーマーには不向き

 

　F.E.A.R.やTrackMania Nations ESWCにおけるスコアを見る限り，Xeon 5160は，Coreマイクロアーキテクチャを採用する動作クロック3GHzのCPUとして，まずまずの性能を発揮しているといっていい。しかも，CPU単体の実勢価格では，2006年8月上旬時点で，Xeon 5160のほうがCore 2 Extreme X6800よりも安価。Xeon 5160のほうが，CPU単体のコストパフォーマンスは高いのだ。

 

　しかし，ゲーム用としてXeon 5160システムを見たときに，最大の弱点となるFB-DIMMの性能と価格はいただけない。価格面で比較的現実的な選択肢である1GBモジュールでも8GB搭載できるなど，64bit OS時代を見据えたIntel 5000Xチップセットの方向性は間違っていないわけだが，メインメモリへのアクセスが生じるたびにフレームレートががくんと落ちるというのは，かなり問題。パフォーマンスを引き出すには4DIMM構成を採る必要があるというのも，FB-DIMMが一般的なDIMMよりも高価であることを考えると，ハードルが高い。
　そしてこれに，Core 2 Extreme/Duo用よりもはるかに高価なマザーボードのコストが乗ってくる。もはやシステム全体のコストは比較にならないレベルだ。

 

　確かに，デュアルCPU構成を採れば物理4コアでの運用が可能になる。そのため，Quake 4などのマルチスレッド最適化タイトルではベンチマークスコアのアップが期待できるだろう。だが，マルチスレッド最適化タイトルの数を考えると，そのためだけにさらに10万円超の出費を行うというのは，いささか現実味に欠ける。
　結論として，ゲームにおける最高性能を期待するのであれば，素直にCore 2 Extremeを選ぶべきである。よく一般PC媒体などでは，漠然と「デュアルCPUを選択できるXeonはハイエンド指向のゲーマーにも」的な表現を行うことがあるが，少なくともXeon 5160についていえば，まったく当てはまらないことは，覚えておくべきだ。

 

　……もちろん，予算度外視で，安定性を重視した，拡張性の高いシステムが欲しいというのが第一にあり，そのうえでゲームもプレイしたいというのであれば話は別。従来のXeonよりも発熱が下がり，Core 2 Extreme X6800に迫る性能を叩き出すXeon 5160は，決して悪くない選択肢である。